Os engenheiros da Empa Christoph Czaderski (à direita) e Robert Widmann medem a viga de concreto 50 anos após o início do experimento. Crédito:Empa
Por meio século agora, um experimento de longo prazo está sendo executado no maior laboratório de testes da Empa em Dübendorf. Trata-se de uma viga de concreto armado fabricada em 1970, que foi reforçada com uma placa de aço colada na sua parte inferior e, desde então, foi submetida a uma carga permanente de pouco mais de seis toneladas. "Depois de 50 anos abaixo de 87 por cento da carga de ruptura média, a ligação de resina epóxi não mostra fraquezas. Os reforços de placa de aço colado, portanto, passaram no teste de longo prazo, "diz o engenheiro Christoph Czaderski, quem supervisionou o teste nos últimos anos.
A viga de concreto é um dos seis espécimes originalmente idênticos, em que todos foram submetidos a testes diferentes. Contudo, os outros cinco não estavam destinados a uma vida tão longa. Eles foram vítimas de testes de fratura estática e fadiga bem-sucedidos, nos quais seus limites de carga foram excedidos. O objetivo dos testes foi descobrir o quão bem a resina epóxi se provou como um adesivo para fixar uma placa de aço a uma viga de concreto. De acordo com Czaderski, testes de longo prazo mostram "praticamente nenhum deslizamento" na junta adesiva após 50 anos.
Retrofitting em vez de nova construção
O pano de fundo deste trabalho foi que, no final da década de 1960, formações incomuns de rachaduras apareceram em vários elementos pré-fabricados do telhado de galpão feitos de concreto armado em um novo edifício industrial em Kreuzlingen, na Suíça. Eles foram descobertos por um pintor. Para reparar o dano, os elementos foram posteriormente reforçados com a colagem de finas placas de aço na superfície de concreto. Contudo, esta técnica ainda era nova na época, e faltou experiência com isso, particularmente no que diz respeito à estabilidade de longo prazo. A Empa, portanto, realizou vários testes com cargas estáticas até a falha, um teste de fadiga e investigações de longo prazo. O teste de longo prazo foi originalmente planejado para durar apenas alguns meses.
A viga de concreto reforçada com uma placa de aço - "colada" - transportou uma carga de pouco mais de seis toneladas desde 24 de março de 1970. Crédito:Empa
Instrumento para medição de deflexão. Crédito:Empa
Medindo a mudança de comprimento na parte inferior da viga. Crédito:Empa
Hoje, 50 anos após o início da investigação, a viga ainda está na sala de testes da Empa em Dübendorf. Quando eles começaram o experimento, os engenheiros envolvidos temiam que o efeito de reforço da placa de aço colada pudesse ser reduzido ao longo do tempo por deslizamento na junta adesiva. Um medo que não se provou verdadeiro. A data, nenhum deslizamento significativo ocorreu na junta adesiva, um "resultado verdadeiramente surpreendente e extremamente significativo, "diz Christoph Czaderski. Devido ao envelhecimento e maiores demandas, Contudo, Edifícios, pontes e outras estruturas na Suíça devem ser constantemente mantidas ou mesmo reforçadas, já que a demolição e a nova construção seriam muito caras e produziriam muito mais CO 2 ". Por esta razão, o desenvolvimento de métodos de reforço simples e baratos é extremamente importante para a sociedade, para a economia e sobretudo para os proprietários dos edifícios.
Por muitos anos agora, O laboratório de "Engenharia Estrutural" da Empa, portanto, tem desenvolvido e pesquisado novos, métodos de reforço simples e baratos usando materiais modernos, como resinas epóxi, plásticos reforçados com fibra de carbono e ligas com memória de forma. O teste de longo prazo em peças de concreto armado reforçadas com placas de aço coladas é um exemplo típico disso. Os estudos realizados na Empa e o ensaio de longa duração em placas de aço fixadas com adesivo de resina epóxi, que é único no mundo, contribuíram para o fato de que o reforço adesivo como método de reforço é agora o estado da arte e que os engenheiros confiam neste método de construção.